自作分光器によるCaⅡK吸収線の高次スペクトルを用いた太陽彩層の立体構造の研究

自作した太陽観測用分光器によるさまざまな観測・解析への応用を研究してきたが、今回、高次スペクトルを用いることでさらに波長分解能を上げたCaⅡK吸収線の太陽全面スキャン観測を行った。高次スペクトルを用いる場合、次数カットフィルターを工夫する必要があるが、フィルター類の購入に当補助金を活用し観測が可能となった。使用した回折格子は、格子定数1200本/mm、大きさ25×25mm、ブレーズ波長500nmであるが、4次のスペクトルを用いることによりR=120000、波長分解能⊿λ=0.003nmとなり、小型の観測装置としては優れた性能となっている。この装置を用いて、CaⅡK吸収線付近を30分ほどかけて太陽全面スリットスキャンを行うことで約5000フレームのスペクトル画像を取得し、CaⅡK吸収線の両翼にある波長の分かっているFe吸収線の中心位置をガウスフィットにより求め、そこからCaⅡK線の中心を割り出し、さらに吸収線の湾曲を補正しながら吸収線内を中心波長に対して±0.15nmにわたって波長シフトさせて各波長での太陽全面画像(スペクトロヘリオグラム)を作成した。スペクトル線の中心(K3)では太陽彩層の最上部、翼部(K2, K1など)では中心波長から離れるに従って見ている彩層高度が下がることが知られており、太陽彩層を立体的に捉えることができる。観測から得られた画像を見ると、例えば、中心波長K3では比較のため撮像したHα線中心の画像と比べて、フィラメントがより長く、また多く見られるなど、彩層最上部の特徴をよく示す画像となっている。K2、K1と中心波長(K3)から離れるにしたがってフィラメントやプロミネンスは見られなくなり、太陽全面の輝度が増加、黒点がはっきりと見えるようになるなど彩層を立体的に捉えた画像が得られた。今回の観測は小型の分光器のさらに広い応用の可能性を示すもので、このような装置を教育現場等へ展開していくことの有用性がより一層明確になったと考えている。

自作した太陽観測用分光器によるさまざまな観測・解析への応用を研究してきたが、今回、高次スペクトルを用いることでさらに波長分解能を上げたCaⅡK吸収線の太陽全面スキャン観測を行った。高次スペクトルを用いる場合、次数カットフィルターを工夫する必要があるが、フィルター類の購入に当補助金を活用し観測が可能となった。使用した回折格子は、格子定数1200本/mm、大きさ25×25mm、ブレーズ波長500nmであるが、4次のスペクトルを用いることによりR=120000、波長分解能⊿λ=0.003nmとなり、小型の観測装置としては優れた性能となっている。この装置を用いて、CaⅡK吸収線付近を30分ほどかけて太陽全面スリットスキャンを行うことで約5000フレームのスペクトル画像を取得し、CaⅡK吸収線の両翼にある波長の分かっているFe吸収線の中心位置をガウスフィットにより求め、そこからCaⅡK線の中心を割り出し、さらに吸収線の湾曲を補正しながら吸収線内を中心波長に対して±0.15nmにわたって波長シフトさせて各波長での太陽全面画像(スペクトロヘリオグラム)を作成した。スペクトル線の中心(K3)では太陽彩層の最上部、翼部(K2, K1など)では中心波長から離れるに従って見ている彩層高度が下がることが知られており、太陽彩層を立体的に捉えることができる。観測から得られた画像を見ると、例えば、中心波長K3では比較のため撮像したHα線中心の画像と比べて、フィラメントがより長く、また多く見られるなど、彩層最上部の特徴をよく示す画像となっている。K2、K1と中心波長(K3)から離れるにしたがってフィラメントやプロミネンスは見られなくなり、太陽全面の輝度が増加、黒点がはっきりと見えるようになるなど彩層を立体的に捉えた画像が得られた。今回の観測は小型の分光器のさらに広い応用の可能性を示すもので、このような装置を教育現場等へ展開していくことの有用性がより一層明確になったと考えている。